文档介绍：高压旋喷桩质量控制的探讨

高压旋喷桩是高压喷射注浆法地基处理中的一种,就是利用钻机等设备,把安装在注浆管底部侧面的特殊喷嘴,置入土层预定深度后,用高压泥浆泵等装置,以20Mpa左右的压力把浆液从喷嘴中喷射出去冲击破坏土体,同时借助注浆管的旋转和提升运动,使浆液把从土体上崩落下来的土搅拌混合,经一定时间的凝固,便在土中形成圆柱状的固结体,与周围土共同承受荷载。由于该方法利用高压流喷射成桩,受地层土质影响较大,若参数设置、控制措施不当,势必影响到桩径及承载力,下面通过实例,着重探讨其控制的要点。

在建的濮阳建海工贸大厦,场地位于濮阳市区北部。主体十二层,框剪结构,主楼地基处理采用高压旋喷桩,以第6层粉砂作为桩端持力层,,,,主楼共布桩904根,设计桩径600mm,,要求处理后复合地基承载力标准值达到300Kpa。地质情况:整个场地主要由第四系冲、洪积物组成,上部②-⑤、粉质粘性土;中部⑹-⑼层为全新统时沉积的粉砂、粉细砂、粉质粘土、粉土;下部为更新统细砂层,设计桩端进入第⑹层粉砂层。

本工程选用了目前较先进的PH-5C型液压钻机,配套BW120/30型高压泵,采用单管法施工,钻杆直径φ114,采用一个喷嘴,直径φ3mm。该套设备机动灵活,易于操作,各种性能满足工程需要。结合地质情况,施工前选用了三种不同的施工参数进行了试桩,试桩结束后,开挖检查,根据开挖检查结果,综合确定了工程桩施工最佳参数如下:
:空桩部分4档下钻,(桩头处)以下3档下钻,,桩底脱档30秒,提钻喷浆2档;:下钻3档,提钻1档,复喷桩头下3米范围;
:清水压力10Mpa,喷浆压力22Mpa;:1:1 :240kg。

(一)该工程的施工工艺为:
钻机就位→清水压力钻进成孔→旋喷成桩→桩头以下3米复喷→成桩→移动钻机,进行下一桩体施工。
(二)参数设置的要点
由于该工程的土质种类、密实度有明显差异,若只采用单一固定的旋喷参数,势必造成直径不匀的桩体,将严重影响承载力,因此根据本工程地质报告提供的资料,结合试桩开挖检查的情况,选用不同的施工参数,用于处理不同地层土质情况中的成桩。
(1)提升速度的设置
在整个桩长范围内设置了三种:一是为了增加桩的端承力,在桩底部脱档旋喷30秒,即钻杆原位旋转喷浆不上升,以增加此部位的搅拌效果和扩大桩体的直径,形成桩底盘,二是采用2档提钻,正常成桩;三是在桩头以下3米范围复喷提钻时采用最慢的1档提钻上升,增加桩体的密实度,因为桩顶以下3米范围将承受较大的荷载,加强此处桩体的质量对发挥桩体的承载力起关键作用。
(2)泵压的设置
根据喷射机理,在钻杆下钻时采用10Mpa的清水压力,一方面防止堵喷嘴,另一方面对土体进行第一次喷射,使土体成为混合液,减小喷浆时土体的阻力,以利于浆液充分搅拌,增加桩体的强度;喷浆采用22Mpa的压力,,土质较硬,泵压小不易保证桩径,故选此压力值,达到保径的目的。
(3)复喷的设置
,在施工措施上采用了降低旋转和提升速度的方法,同时对此段进行快速下钻,慢速上升的复喷工艺,此工艺正好与保证桩顶质量而采用的复喷措施相同,达到一举两得的效果。
(三)施工工序控制要点
(1)定位:钻机就位时先使钻头对准桩位标志中心,然后进行钻杆的双向调平,之后,再次调整对中,最后再精确调平。%,对中误差小于2cm。
(2)钻进操作:由于在桩身不同深处采用了不同的泵压、上升和下钻速度,所以操作人员应熟悉操作工艺,严格按深度记录仪上显示的深度采用不同的参数进行控制。
(3)送浆与钻进配合:司泵与司钻密切配合,并建立合理的联络信号,司钻与司泵均要求熟知施工工序及参数,要求钻进与送水(灰浆)同步,前后协同动作,一气呵成。司泵随时注意泵压的调整和异常情况,送水与送灰浆切换迅速,保持送液的连续,司钻注意钻进时的冒浆情况,一旦发现异常,立即采取有效措施,这是成桩质量控制的关键,应予以特别注意和加强管理。
(4)灰浆的制作:选用优质425#普硅水泥,水灰比1:1,根据每根桩的灰浆用量,提前制作,并经充分搅拌,搅拌时间少于15分钟的不得使用,超过初凝时间的浆液也不得使用;灰浆经过两道过滤网的过滤,以防喷嘴发生堵塞;抽入储浆桶内的灰浆要不停地搅拌。
(5)开挖检查:为掌握施工参数在各个区域内适用情况